基于平行系统的非常规突发事件计算实验平台研究

针对非常规突发事件应急管理的特点,在平行系统基本思想的基础上,提出了一种高性能、可扩展、可定制、开放交互的突发事件动态模拟仿真与计算实验平台设计框架,讨论了平台体系结构、人工社会构建、人工社会培育、计算实验过程的管理与控制、平行系统协同演化、应急管理情景可视化等关键技术。该平台集成突发事件计算实验的各类基础资源和工具,通过组合和配置,可以支持对不同类型突发事件的人工社会建模、计算实验与平行控制和管理。平台将实现基于突发事件情景的应急建模、培训、措施评估、平行管理与控制,能够大幅提升非常规突发事件的应急准备、响应及管理控制的能力。     

一种基于TENA的应急指挥模拟演练平台架构设计

通过分析应急指挥模拟演练平台现状及发展需求,并结合大多数应急指挥案例场景的共性特点,设计提出了一种基于试验与训练使能体系结构(Test and Training Enabling Architecture, TENA)的应急指挥模拟演练平台架构,可多粒度、组件化地扩充灾害事故、承灾主体、上下级联动指挥组织机构、救援力量、自然环境等各类仿真模型,接入各类演练支撑和分析评估工具以及外部三维仿真、虚拟现实/增强现实装备模拟器等异构系统,跨地域实现指挥演练平台快速集成和实施,支撑验证指挥调度、资源调配等方面决策活动,能够为应急指挥辅助决策系统开发提供支撑。     

营区突发事件应急保障方案仿真推演评估方法

针对当前营区应对复杂突发事件情景下的应急指挥管理能力薄弱、应急方案效能难以量化评估决策的问题, 提出了基于兵棋的营区突发事件应急保障方案的仿真推演评估方法。结合营区应急作战特点和兵棋要素技术, 建立基于“情景-应对”应急模式的营区突发事件机理形式化描述, 采用案例推理方法将当前突发事件情景与历史案例库进行相似度对比分析, 构建一套适合突发事件快速响应生成应急方案的方法。以H营区油料库及核燃料库遭敌特偷袭引发的突发事件为想定背景, 采用兵棋方法开展对营区应急保障行动方案的仿真推演与效能评估, 验证了突发事件应急方案快速评估方法的可行性, 可为营区非常规突发事件应急决策提供重要的支持。     

基于案例的突发事件推演规则验证方法

为提高突发事件案例利用率和突发事件推演规则的适用性及准确率,结合应急管理和知识管理理论,提出了一种利用相似案例验证推演规则适用性的方法.该方法以共性知识元模型作为突发事件情景、推演规则、案例的共性表示基础.首先,利用当前情景匹配突发事件推演规则,提取匹配成功的推演规则;然后结合当前情景匹配突发事件案例,并以匹配成功的案例对推演规则进行推演验证,验证通过的推演规则用于突发事件情景推演,从而为应急管理提供决策支持;最后,以汶川县七盘沟等泥石流为例验证了该方法的有效性.     

面向突发事件应急决策的情景建模方法

情景是非常规突发事件应急决策的基础和依据.针对情景建模中跨学科、跨领域的知识支撑和对事件经验知识依赖的不足,本文从事件本身、事件属性以及属性间关系三个角度对非常规突发事件的情景进行刻画,提出了一种基于知识元的情景表示模型;在此基础上,针对非常规突发事件的不确定性特点,运用贝叶斯网络扩展知识元模型的不确定性表示和推理,构建了适用于情景推演的贝叶斯网络模型,解决了非常规突发事件情景的不确定推演问题;最后,通过舟曲泥石流事件验证本文提出的模型与实际情况相符,能够为非常规突发事件应急决策提供科学有效的辅助支持.     

基于实时数据的应急交通疏散仿真方法研究

突发事件应急管理是非常态复杂系统问题,目前缺乏有效的研究手段.由于突发事件发生频率低,演化模型不明确,不确定性高的特点,在常态下广泛适用的传统仿真模型和基于数据的模型,通常难以直接应用在非常态情景中.本文提出了基于实时数据的应急交通疏散仿真方法,通过融合仿真模型和数据分析技术,使仿真系统能够兼容常态与非常态仿真计算,增强了其在非常态下的适应能力.本文以大规模交通疏散为例设计了仿真方法,该方法可以提高应急状态下交通仿真系统的预测准确性,并有能力提供多种事件的可能发生方向,为交通疏散应急管理提供决策支持.     

分布式虚拟战场环境—现代战争的实验场

概要分析了军事仿真训练和演练技术的发展,综述了不同阶段产生过重要影响的有代表性的军事仿真训练和演练系统;介绍了我国自主研究开发的分布式虚拟战场集成环境DVENET;最后,指出了分布式虚拟现实技术研究中有待解决的几个问题。     

基于前景理论的突发事件应急响应的风险决策方法

针对应急方案对突发事件发展演变存在干预并可能导致不同的人员伤亡和财产损失的情形, 提出了一种基于前景理论的应急响应风险决策方法. 首先, 描述了突发事件应急响应的风险决策问题; 然后, 基于前景理论的思想, 计算突发事件不同情景的综合价值, 即定量化描述针对不同情景的人员伤亡和财产损失的决策者综合心理感知; 进一步地, 计算突发事件不同情景的权重, 即定量化描述针对不同情景出现的重要性程度的决策者心理感知; 在此基础上, 依据情景综合价值、情景权重和应急方案的成本投入, 计算各应急方案的综合前景值, 并依据综合前景值的大小确定应急方案排序. 最后, 通过一个案例研究说明了该方法的可行性与有效性.     

数据驱动的疫情应急物流网络动态调整优化

突发疫情具有扩散边界模糊、情景动态时变等典型非结构化特征,相应的应急物流网络需要根据实际情况不断进行调整,才可以取得更好的救援效果.基于此,本文从数据驱动的视角,构建了一类创新的应急物流网络动态调整优化决策框架模型.其中,应急响应时间被划分为多个连续的决策周期,每个决策周期中蕴含了疫情扩散分析、应急物流网络设计、数据收集处理和参数调整更新等循环递进的4个环节.在该决策框架下,整个疫情的应急响应过程转化为数据学习与资源优化配置交互演进的协同决策过程.算例分析表明,本文所设计的决策框架模型能够为疫情应急管理提供许多实时有效的政策调整建议,也可为其它突发事件的应急应对提供有益的决策参考.     

雷达与雷达电子对抗仿真训练器中的白方

1 雷达与雷达电子对抗仿真训练器系统简介及系统构型由国防科技大学机电工程与自动化学院研制的雷达电子对抗仿真器是一种基于先进的计算机技术和分布式交互仿真技术的全新概念的训练仿真器,利用这种训练仿真器，既可以进行开机、关机、日常检查、调整等火控系统操作人员的一般性训练，也可以在模拟的虚拟战场环境下进行反电子干扰训练、搜索目标训练、跟踪目标训练和班协同训练和连协同训练。系统由红方（地面雷达及雷达对抗设备）、蓝方（机载雷达及雷达对抗设备）、白方（对抗管理方）三方组成（如图1所示）。红方和兰方为对抗的双方，白…     

ERT-VR:一种地震救援训练虚拟仿真系统

ERT-VR系统主要包括指挥员训练子系统与小组训练子系统两部分。指挥员训练子系统基于多通道立体显示系统构建沉浸环境,小组训练子系统以头盔显示器与数据手套等为主要交互设备。ERT-VR设计与实现了一个训练想定生成器,生成的想定数据类似于试题,管理人员分配给受训人员。受训过程被实时记录与评估。阐述了ERT-VR系统组成、功能结构、运行过程与运行实例。     

社会网络及其上的传播动力学集成研究

为应对重大非常规突发事件的挑战,增强与完善应急管理能力,开展了基于社会网络的传播动力学集成仿真原型平台的研究与构建工作.该原型平台融合了社会网络模型与传播动力学模型的研究内容,建立了针对应急管理的集成仿真原型的概念框架,提出了以非常规突发事件为情景的仿真规划等方法,以及相应的应急管理措施与定量评估指标为主、定性评估指标为辅的评估方法,并给出了疫情在香港爆发的历史事件作为应急管理的一个仿真示例.     

支持虚拟样机的协同仿真平台关键技术研究

为了支持虚拟样机开发环境中不同领域，分布，异构的仿真系统间的信息共享和互操作，提高协同仿真平台的可扩展性和灵活性，提出了灵巧产品模型建模，协同仿真资源库集成管理方案和协同环境运行框架，并具体说明了基于DCOM的仿真工具协同的关键实现技术，支持仿真联邦管理的数据库设计和CORBA的应用实现技术，通过轿车虚拟开发的初步应用实践，基于上述研究所开发的平台能有效支持复杂产品的虚拟开发。     

基于协作式深度强化学习的火灾应急疏散仿真研究

火灾是威胁公共安全的主要灾害之一,火灾产生的高温和有毒有害烟气严重影响了疏散路径的选择。将深度强化学习引入到应急疏散仿真研究,针对多智能体环境提出了协作式双深度Q网络算法。建立随时间动态变化的火灾场景模型,为人员疏散提供实时的危险区域分布信息;对各自独立的智能体神经网络进行整合,建立多智能体统一的深度神经网络,实现所有智能体之间的神经网络和经验共享,提高整体协作疏散效率。结果表明：所提方法具有良好的稳定性和适应性,训练和学习效率得到提升,具有良好的应用价值。     

基于Agent理论的多无人地面平台协同控制仿真研究

为提升多无人地面平台协同控制能力,适应新形势下智能战争趋势,基于JADE和World Wind Java构建了多智能体地面平台协同控制仿真系统。运用多Agent理论建立无人地面平台仿真模型,基于JADE构建协同控制仿真平台,运用粒子群算法优化任务分配机制。仿真实验表明,构建的协同控制仿真平台具有良好的鲁棒性和灵活性,优化后的任务分配机制使得多无人地面平台群体执行任务效率明显提高,且可应用于其他海上、空中无人平台的仿真研究。     

基于HLA的舰艇电子战反导训练仿真系统设计

针对水面舰艇电子战系统模拟训练需求,进行了基于HLA分布式体系结构的训练仿真系统设计。以单舰电子战反导作战为仿真对象,从应用角度分析了舰艇电子战反导训练仿真系统的设计思路、组成和功能,并对其中一些关键问题提出解决方法。本系统主要用于舰艇电子战指挥员的指挥决策训练及指挥员与舰载电子战装备操作手的协调配合训练。     

临空高速目标协同探测跟踪需求分析

临空高速目标具有高空、高速、机动能力强、雷达散射截面积小等特性,仅靠单一探测手段难以发现和稳定跟踪。在分析临空高速目标的运动、电磁及红外特性的基础上,探讨了目前雷达、红外平台探测跟踪能力的不足,提出了多平台协同探测跟踪临空高速目标平台与载荷需求、多平台协同工作流程。最后,初步仿真验证了天基多平台的协同探测能力需求。研究可为反临空高速目标的探测跟踪系统发展提供理论和技术支持。     

灾场内、外域相结合的应急响应建模方法研究

针对某些重大突发事件应急中暴露出的效率低下问题,分析原因在于两方面：救援人员的施援能力缺乏和受灾群体自救能力不足,为此提出了一套综合利用受灾者自救能力和施救者救援能力的应急响应模型。界定了灾场内、外域系统的划分,描述了模型基本框架,分析了双方应急过程的行为特点,并利用多智能体系统描述了内、外域结合的应急行为规律,通过想定案例模拟了内、外域协同救援效果。结果表明,提出的应急救援模型能够反映突发事件内、外域协作的内在规律,对辅助决策有一定参考价值。     

基于“情景-应对”的国家应急平台体系基础科学问题与集成平台

基金委"非常规突发事件应急管理研究"重大研究计划集成项目直接面向和紧密围绕重大研究计划的总体目标从两方面开展研究: 提升现有国家应急平台体系科学性的多学科融合的基础研究; 相关研究成果的集成升华和与国家应急平台体系的"对接". 具体包括: 突发事件应急场景下数据集成、组织与存储、数据共享方法研究; 面向应急辅助决策的定量与定性相结合的案例分析与集成管理方法; 网络分布式多模型环境下的智能化应急处置决策模型库构建方法; 个体和群体在紧急状态下的心理反应与行为规律; 面向"情景-应对"型决策、与国家应急平台体系相融合的应急管理开放式集成研究平台设计与构建; 基于集成平台的突发事件情景推演与决策过程模拟仿真与集成应用示例. 提出"数据融合-模型推演-案例推理-心理行为规律"综合集成的"情景-应对"型应急决策理论和方法; 构建基于"网络集成-计算集成-应用系统集成"三层交互的, 与国家应急平台体系相融合的, 跨学科、跨地域协作共享的"交响"式应急管理开放集成研究平台.